CN112453510A - 一种双头卧式复合机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双头卧式复合机床,具有床身和设置在床身顶部的工作台,所述床身顶面位于工作台左右两侧部位设置有左右对称的X轴导轨,每侧的X轴导轨上分别设置有一个与其滑动配合的鞍座;所述鞍座顶面横向设置有Y轴导轨,Y轴导轨上设置有与其滑动配合的Y轴,设置在工作台左右两侧鞍座上的两根Y轴左右对称,其对称面上竖向设置有相互对称的Z轴导轨,所述Z轴导轨上设置有与其滑动配合的Z轴,所述Z轴上设置有用于连接铣削刀架的主轴;所述X向伺服电机、Y向伺服电机、Z向伺服电机和主轴均通过设置在床身外部的控制器电信号连接。这种双头卧式复合机床提高了生产效率,减小了生产成本,提高了生产的灵活性以及工件的加工精度。

Description

一种双头卧式复合机床
技术领域
本发明涉及数控机床加工领域,尤其涉及一种双头卧式复合机床。
背景技术
数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置,其中机床主体是数控机床的重要硬件组成部分,它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件,是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。
现有的数控机床都是单轴结构,工件安装在机床工作台上后通过主轴上的刀具对工件进行自动化加工,待一道工序加工结束后需要更换刀具或将工件重新装夹,换成另一个刀具或工件待加工的另一面进行切削加工,刀具的更换和工件的重新装夹会延长一定的加工时间,影响加工效率;另外,以现有的机床进行大批量工件生产时,为了提高生产效率,需要更多的机床同时进行加工,增加了机床的使用成本且需要更大的生产车间面积,投入成本大;且这种数控机床由于结构因素,有时候需要将工件从一台机床换到另一台机床进行不同工序的加工,工序的分散容易导致人为或者机床的误差,使得工件加工精度降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种能够对工件两面同时加工进而提高机床加工效率的双头卧式复合机床。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种双头卧式复合机床,具有床身和设置在床身顶部的工作台,所述工作台的顶面呈矩形结构,其纵向设置在床身的顶部中心,所述床身顶面位于工作台左右两侧的部位沿所述工作台纵向长度方向对称设置有X轴导轨,每侧的X轴导轨上分别设置有一个与其滑动配合的鞍座,所述鞍座通过设置在其顶部的X向伺服电机进行驱动;所述鞍座的顶面横向设置有Y轴导轨,Y轴导轨上设置有与其滑动配合的Y轴,所述Y轴通过设置在鞍座上的Y向伺服电机进行驱动,设置在工作台左右两侧鞍座上的两根Y轴左右对称,其对称面上竖向设置有相互对称的Z轴导轨,所述Z轴导轨上设置有与其滑动配合的Z轴,所述Z轴通过设置在Y轴顶部的Z向伺服电机进行驱动,所述Z轴上设置有用于连接铣削刀架的主轴;所述X向伺服电机、Y向伺服电机、Z向伺服电机和主轴均通过设置在床身外部的控制器电信号连接控制。
作为优选,所述鞍座顶面沿Y轴导轨的长度方向设置有与所述Y向伺服电机传动连接的Y向丝杆传动装置,所述Y轴通过设置在其底部的Y向传动接头与所述Y向丝杆传动装置传动连接;所述鞍座顶部位于Y轴导轨一侧的部位设置有用于安装X向伺服电机的装配腔,所述X向伺服电机的传动端朝下固定安装在所述装配腔内,且该传动端穿过装配腔底部预设的轴接孔向下延伸在鞍座的底部下方,该延伸端上固定设置有主动齿轮,所述主动齿轮与设置在床身顶部的齿条齿形配合,所述齿条沿所述X轴导轨的长度方向设置;所述鞍座的底部固定设置有与所述X轴导轨滑动配合的X轴滑块。
作为优选,所述Y轴为竖向设置的立柱,其正面为竖向平面,背面为斜向平面,所述两根Y轴的竖向平面左右对称;所述Y轴的竖向平面上沿Z轴导轨的长度方向设置有与所述Z向伺服电机传动连接的Z向丝杆传动装置,所述Z轴通过设置在其底部的Z向传动接头与所述Z向丝杆传动装置传动连接;所述Y轴的底面固定设置有与所述Y轴导轨滑动配合Y向滑块。
作为优选,所述Z轴由滑座和轴接体组成,所述滑座和轴接体的端面均呈矩形结构,所述轴接体设置在所述滑座的顶面中心,滑座与轴接体一体成型,所述滑座的底面固定设置有与所述Z轴导轨滑动配合的Z向滑块;所述轴接体的端面中心设置有用于安装主轴的轴接腔。
作为优选,所述床身顶部位于工作台的下方部位设置有开口朝上的切削收集腔。
作为优选,所述切削收集腔呈漏斗状,其底部一侧设置有排屑口,所述排屑口与设置在床身外部的排屑器连接。
与现有技术相比,本发明的有益之处是:这种双头卧式复合机床提高了生产效率:由于双头卧式机床同时对工件的两个表面同时加工,必然会使工件加工的时间大大减小,提高了机床的使用率;减小了生产成本:双主轴同时工作,使一台机床产生两台的机床的生产效率,减少了机床数量,节约了车间面积;提高了生产的灵活性:双主轴机床通过控制系统的控制可以使任意的主轴工作;提高了工件的精度:双主轴加工,避免了工序的分散而导致的人为的或者机床的误差,使得精度更高。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明一种双头卧式复合机床立体结构示意图;
图2是本发明一种双头卧式复合机床正面结构示意图;
图3是本发明一种双头卧式复合机床中Y轴正面立体结构示意图;
图4是本发明一种双头卧式复合机床中Y轴背面立体结构示意图;
图5是本发明一种双头卧式复合机床中Z轴正面立体结构示意图;
图6是本发明一种双头卧式复合机床中Z轴背面立体结构示意图。
图中:1、床身;1-1、切削收集腔;2、工作台;3、X轴导轨;4、鞍座;4-1、Y轴导轨;4-2、装配腔;5、Y轴;5-1、立柱;5-2、Z轴导轨;5-3、Y向滑块;5-4、Y向传动接头;6、Z轴;6-1、滑座;6-2、轴接体;6-3、轴接腔;6-4、Z向滑块;6-5、Z向传动接头;7、主轴。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述:
图1和图2所示一种双头卧式复合机床,具有床身1和设置在床身1顶部的工作台2,所述工作台2的顶面呈矩形结构,其纵向设置在床身1的顶部中心,所述床身1顶面位于工作台2左右两侧的部位沿所述工作台2纵向长度方向对称设置有X轴导轨3,每侧的X轴导轨3上分别设置有一个与其滑动配合的鞍座4,所述鞍座4通过设置在其顶部的X向伺服电机进行驱动;所述鞍座4的顶面横向设置有Y轴导轨4-1,Y轴导轨4-1上设置有与其滑动配合的Y轴5,所述Y轴5通过设置在鞍座4上的Y向伺服电机进行驱动,设置在工作台2左右两侧鞍座4上的两根Y轴5左右对称,其对称面上竖向设置有相互对称的Z轴导轨5-2,所述Z轴导轨5-2上设置有与其滑动配合的Z轴6,所述Z轴6通过设置在Y轴5顶部的Z向伺服电机进行驱动,所述Z轴6上设置有用于连接铣削刀架的主轴7;所述X向伺服电机、Y向伺服电机、Z向伺服电机和主轴7均通过设置在床身外部的控制器电信号连接控制;所述床身1上设置有能够对主轴7上刀架座进行换刀的装置,便于对铣削刀架上刀具进行自动更换,提高换刀效率。
为了能够驱动Y轴5沿X向和Y向上移动,所述鞍座4顶面沿Y轴导轨4-1的长度方向设置有与所述Y向伺服电机传动连接的Y向丝杆传动装置,所述Y轴5通过设置在其底部的Y向传动接头5-4与所述Y向丝杆传动装置传动连接;所述鞍座4顶部位于Y轴导轨4-1一侧的部位设置有用于安装X向伺服电机的装配腔4-2,所述X向伺服电机的传动端朝下固定安装在所述装配腔4-2内,且该传动端穿过装配腔4-2底部预设的轴接孔向下延伸在鞍座4的底部下方,该延伸端上固定设置有主动齿轮,所述主动齿轮与设置在床身1顶部的齿条齿形配合,所述齿条沿所述X轴导轨3的长度方向设置;所述鞍座4的底部固定设置有与所述X轴导轨3滑动配合的X轴滑块。
如图3和图4所示,所述Y轴5为竖向设置的立柱5-1,其正面为竖向平面,背面为斜向平面,所述两根Y轴5的竖向平面左右对称;所述Y轴5的竖向平面上沿Z轴导轨5-2的长度方向设置有与所述Z向伺服电机传动连接的Z向丝杆传动装置,所述Z轴6通过设置在其底部的Z向传动接头6-5与所述Z向丝杆传动装置传动连接;所述Y轴5的底面固定设置有与所述Y轴导轨4-1滑动配合Y向滑块5-3。
如图5和图6所示,所述Z轴6由滑座6-1和轴接体6-2组成,所述滑座6-1和轴接体6-2的端面均呈矩形结构,所述轴接体6-2设置在所述滑座6-1的顶面中心,滑座6-1与轴接体6-2一体成型,所述滑座6-1的底面固定设置有与所述Z轴导轨5-2滑动配合的Z向滑块6-4;所述轴接体6-2的端面中心设置有用于安装主轴7的轴接腔6-3。
为了便于工作台2上工件加工时产生的切屑能够及时有效地排除,所述床身1顶部位于工作台2的下方部位设置有开口朝上的切削收集腔1-1;所述切削收集腔1-1呈漏斗状,其底部一侧设置有排屑口,所述排屑口与设置在床身1外部的排屑器连接。
其具体工作原理如下:通过控制器控制X向伺服电机、Y向伺服电机、Z向伺服电机和主轴7的运行;将待加工工件通过夹具固定安装在工作台2上,通过工作台2两侧鞍座4上的X向伺服电机驱动对应的鞍座4在对应的X轴导轨3上作X向移动;通过鞍座4上Y向伺服电机驱动Y轴5在鞍座4上作Y向移动,通过Z向伺服电机驱动对应的Z轴6在对应的Y轴上作Z向移动,进而控制Z轴6上的主轴7沿X、Y、Z三个坐标运动,通过主轴7上安装的切削刀架带动刀具对工作台2上的工件进行铣削加工;工作台2两侧的主轴7在控制器的控制下可以同时对工件进行双面加工,也可单独控制其中一个主轴7对工件进行单面加工。
这种双头卧式复合机床提高了生产效率:由于双头卧式机床同时对工件的两个表面同时加工,必然会使工件加工的时间大大减小,提高了机床的使用率;减小了生产成本:双主轴同时工作,使一台机床产生两台的机床的生产效率,减少了机床数量,节约了车间面积;提高了生产的灵活性:双主轴机床通过控制系统的控制可以使任意的主轴工作;提高了工件的精度:双主轴加工,避免了工序的分散而导致的人为的或者机床的误差,使得精度更高。
需要强调的是:以上仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种双头卧式复合机床,具有床身(1)和设置在床身(1)顶部的工作台(2),其特征在于:所述工作台(2)的顶面呈矩形结构,其纵向设置在床身(1)的顶部中心,所述床身(1)顶面位于工作台(2)左右两侧的部位沿所述工作台(2)纵向长度方向对称设置有X轴导轨(3),每侧的X轴导轨(3)上分别设置有一个与其滑动配合的鞍座(4),所述鞍座(4)通过设置在其顶部的X向伺服电机进行驱动;所述鞍座(4)的顶面横向设置有Y轴导轨(4-1),Y轴导轨(4-1)上设置有与其滑动配合的Y轴(5),所述Y轴(5)通过设置在鞍座(4)上的Y向伺服电机进行驱动,设置在工作台(2)左右两侧鞍座(4)上的两根Y轴(5)左右对称,其对称面上竖向设置有相互对称的Z轴导轨(5-2),所述Z轴导轨(5-2)上设置有与其滑动配合的Z轴(6),所述Z轴(6)通过设置在Y轴(5)顶部的Z向伺服电机进行驱动,所述Z轴(6)上设置有用于连接铣削刀架的主轴(7);所述X向伺服电机、Y向伺服电机、Z向伺服电机和主轴(7)均通过设置在床身外部的控制器电信号连接控制。
2.根据权利要求1所述的一种双头卧式复合机床,其特征在于:所述鞍座(4)顶面沿Y轴导轨(4-1)的长度方向设置有与所述Y向伺服电机传动连接的Y向丝杆传动装置,所述Y轴(5)通过设置在其底部的Y向传动接头(5-4)与所述Y向丝杆传动装置传动连接;所述鞍座(4)顶部位于Y轴导轨(4-1)一侧的部位设置有用于安装X向伺服电机的装配腔(4-2),所述X向伺服电机的传动端朝下固定安装在所述装配腔(4-2)内,且该传动端穿过装配腔(4-2)底部预设的轴接孔向下延伸在鞍座(4)的底部下方,该延伸端上固定设置有主动齿轮,所述主动齿轮与设置在床身(1)顶部的齿条齿形配合,所述齿条沿所述X轴导轨(3)的长度方向设置;所述鞍座(4)的底部固定设置有与所述X轴导轨(3)滑动配合的X轴滑块。
3.根据权利要求1所述的一种双头卧式复合机床,其特征在于:所述Y轴(5)为竖向设置的立柱(5-1),其正面为竖向平面,背面为斜向平面,所述两根Y轴(5)的竖向平面左右对称;所述Y轴(5)的竖向平面上沿Z轴导轨(5-2)的长度方向设置有与所述Z向伺服电机传动连接的Z向丝杆传动装置,所述Z轴(6)通过设置在其底部的Z向传动接头(6-5)与所述Z向丝杆传动装置传动连接;所述Y轴(5)的底面固定设置有与所述Y轴导轨(4-1)滑动配合Y向滑块(5-3)。
4.根据权利要求1所述的一种双头卧式复合机床,其特征在于:所述Z轴(6)由滑座(6-1)和轴接体(6-2)组成,所述滑座(6-1)和轴接体(6-2)的端面均呈矩形结构,所述轴接体(6-2)设置在所述滑座(6-1)的顶面中心,滑座(6-1)与轴接体(6-2)一体成型,所述滑座(6-1)的底面固定设置有与所述Z轴导轨(5-2)滑动配合的Z向滑块(6-4);所述轴接体(6-2)的端面中心设置有用于安装主轴(7)的轴接腔(6-3)。
5.根据权利要求1所述的一种双头卧式复合机床,其特征在于:所述床身(1)顶部位于工作台(2)的下方部位设置有开口朝上的切削收集腔(1-1)。
6.根据权利要求1所述的一种双头卧式复合机床,其特征在于:所述切削收集腔(1-1)呈漏斗状,其底部一侧设置有排屑口,所述排屑口与设置在床身(1)外部的排屑器连接。
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